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UNIP

Carla Rodrigues

18/04/2022

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UNIVERSIDADE
SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA E ESGOTO
“Trabalho apresentado a Graduação do Curso de
Engenharia Civil da Universidade Paulista de São
Paulo – Campus Tatuapé, como parte da nota da
prova Np2 da Diciplina STAE, Ministrada pela
Professora YONE NATUMI”
SÃO PAULO
2018

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 3
2 PROCESSOS DE TRATAMENTO DO ESGOTO. ................................................... 4
3 FOSSAS SÉPTICA. ............................................................................................... 12
4 FILTRO ANAEROBICO. ........................................................................................ 14
4.1 Parâmetros construção fossa filtro ................................................................. 15
4.2 Capacidades de redução de carga destes equipamentos (%) ...................... 16
5 LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO. ........................................................................... 17
6 SABESP................................................................................................................. 18
5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 21
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 22

1 INTRODUÇÃO

Em 1935 foi criada a primeira estação de tratamento de esgoto construída pelo
engenheiro Jesus Neto, localizada no Ipiranga, sendo a mais antiga da SABESP pois
ele queria conseguir uma maneira de devolver para a natureza toda a água que
usamos para por exemplo, para tomar banho, lavar louça, etc. A água é captada das
represas, são bombeadas para uma estação de tratamento de agua (ETA) e lá ela
passa por processos onde recebe produtos químicos para a retiradas de diversas
impurezas. De lá elas vão para grandes reservatórios e chegam em nossas casas.
Após o uso, essas águas são coletadas por tubulações coletores de esgoto e
levam para as estações de tratamento de esgoto (ETE) ao chegar lá toda essa água
(agora esgoto) passam primeiramente pelas grades, que retiram os materiais
pesados, tampinhas, plásticos, fio dental etc. Logo após ela passa pela caixa de areia,
onde toda areia existente no esgoto é retirado.
É encaminhado para o decantador primário onde toda as partículas pesadas
vão para o fundo e são retiradas, após isso para o tanque de aeração que jogam ar
nesse esgoto, fazendo com que os micro-organismos se multipliquem, comendo (se
alimentando) de toda matéria orgânica deixando praticamente limpa a água suja.
Após estes processos é encaminhada para o decantador secundário onde o
restante de material solido vai para o fundo, e a parte liquida está totalmente limpa.
Assim temos a água de reuso, a maior parte volta para os rios, outra parte
servindo para lavagens de ruas, industrias, porém essa água não está potável, só
estará potável após passar pela ETA.

Imagem 01 - ETE mais antiga, pioneira em inovação:

Fonte: Saneamento Básico, 2018.

2 PROCESSOS DE TRATAMENTO DO ESGOTO.

Na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) a água com impurezas que retorna
das casas, empresas e indústrias passará por várias etapas para ser despoluída e
devolvida ao meio ambiente. Esse processo leva até vinte dias, na fase líquida e
sólida, para que sejam retirados todos os dejetos.
Esse processo deve ser preferencialmente realizado em uma estação de
tratamento de esgoto, as chamadas ETEs (Estação de tratamento de esgoto). Nesses
locais, ocorrem as seguintes etapas:

 Primeira etapa: Tratamento primário
Quando o esgoto chega à estação de tratamento, ele atravessa
obrigatoriamente um conjunto de grades, de tamanhos diferentes, que serve para reter
todo e qualquer material sólido pesado (de grandes tamanhos), como garrafas de
plástico, papel etc.
Podemos dizer que, nessa etapa, ocorre um processo de filtração. Essa etapa
favorece que o esgoto escoe pelos tubos e caixas da estação mais rapidamente.

Imagem 02 – Tratamento primário (peneira):

Fonte: Google Imagens, 2018.

 Segunda etapa: Desarenação
O esgoto escoa para um grande tanque, onde recebe uma injeção de ar que
faz com que os materiais mais densos se desloquem para o fundo. Geralmente é a
areia que vai para o fundo do tanque.

Imagem 03 – Desanerador:

Fonte: Google Imagens, 2018

 Terceira etapa: Decantador primário
O esgoto é deslocado para um novo tanque, onde recebe uma substância
química que faz com que os materiais com densidade menor desloquem-se e
agrupem-se para o fundo, normalmente são fezes e dejetos.
Ao final da decantação do material sólido, é formada uma espécie de lodo.

Imagem 04 – Decantador:

Fonte: Google Imagens, 2018

 Quarta etapa: Peneiração do lodo
Nessa etapa, o lodo formado na etapa anterior é separado do líquido por meio
de uma nova peneiração. O lodo é retirado por grandes pás e reservado em um tanque
separado.

 Quinta etapa: Aeração
O líquido filtrado na quarta etapa é transferido para um novo tanque, onde há
bactérias que realizam a decomposição do material orgânico (resto de fezes) que
ainda permanece no esgoto.
Acelerar o trabalho das bactérias, uma generosa quantidade de ar é adicionada
ao líquido.

Imagem 05 – Esgoto recebendo ar no tanque de aeração:

Fonte: Google Imagens, 2018

 Sexta etapa: Decantação secundária
Após a aeração e a decomposição promovida pelas bactérias, o esgoto é
transferido para o próximo tanque, onde permanecerá em repouso até que todo
material mais denso formado a partir da decomposição das bactérias seja deslocado
para o fundo. Por fim, uma nova filtragem é realizada para separar o lodo do líquido.
Ao final dessa etapa, há a formação de um novo lodo no fundo do recipiente,
que é retirado com o auxílio de pás e é misturado com o lodo peneirado na quarta
etapa.

 Sétima etapa: Tratamento químico e secagem do lodo
O lodo formado é tratado com o auxílio de bactérias para a decomposição do
material.
Em seguida, sofre uma desidratação (retirada de água).
O material final é utilizado como adubo.

Imagem 06 – Tanque cheio do lodo proveniente do esgoto:

Fonte: Google Imagens, 2018.

 Oitava etapa: Tratamento da água
A água livre de todos os dejetos e restos de fezes deve receber uma dose de
cloro para a eliminação das bactérias restantes. Assim, ela pode ser reutilizada em
escala agrícola ou industrial.

Todo esse processo é dividido em duas fases: Líquida e Sólida

FASE LÍQUIDA
 Elevatória final de esgoto bruto
 Grades médias mecanizadas
 Caixas de areia
 Decantadores primários
 Tanque de aeração
 Decantadores secundários

FASE SÓLIDA
 Adensadores por gravidade
 Adensadores por flotação
 Digestores
 Condicionamento químico dos lodos
 Desaguamento mecanizado

 Tratamento biológico aeróbio e anaeróbio de efluentes
O tratamento biológico é uma das alternativas mais econômicas e eficientes
para a degradação da matéria orgânica de efluentes biodegradáveis. Nesse processo
ocorre a ação de agentes biológicos como bactérias, protozoários e algas. Essa
degradação pode ocorrer por meio do tratamento biológico aeróbio e anaeróbio.

 Tratamento Biológico Aeróbio
Diferente do tratamento anaeróbio que utiliza bactérias que não necessitam
de oxigênio para sua respiração, no tratamento aeróbio os microrganismos
degradam as substâncias orgânicas, que são assimiladas como "alimento" e fonte
de energia, mediante processos oxidativos.
Nesse processo, o efluente precisa ser submetido a temperaturas específicas,
estar com o pH e oxigênio dissolvido (OD) controlado, além de obedecer
a relação
da massa com os nutrientes de Demanda Biológica de Oxigênio (DBO) que variam
com a biota formada em cada estação.
As bactérias responsáveis por este processo de eliminação da matéria
orgânica são, em sua maioria, heterótrofas aeróbias e facultativas e promovem a
remoção da matéria orgânica com mais eficiência.
Os sistemas aeróbios mais comuns são lagoas aeradas, filtros biológicos e os
sistemas de lodos ativados que propiciam a melhor eficiência em remoção de cargas.

 Vantagens
Comunidades e indústrias, principalmente do ramo de alimentos e bebidas,
são beneficiadas quando o sistema é complementado pelo tratamento aeróbio.
https://www.teraambiental.com.br/tratamento-biologico-de-efluentes-industriais-e-comerciais/
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Maior rendimento, pois alcançam maiores taxas de remoção da matéria
orgânica. Os sistemas de lodos ativados com aeração prolongada, por exemplo,
atingem até 98% de eficiência na remoção de DBOs.
Riscos reduzidos de emissões de odor e maior capacidade de absorver
substâncias mais difíceis de serem degradadas.

 Desvantagens
Seu aspecto negativo é que esse sistema necessita de área extensa para
implantação.

 Tratamento Biológico Anaeróbio
Entre os sistemas de tratamento anaeróbio, existem as lagoas anaeróbias, os
tanques sépticos, os filtros anaeróbios e os reatores de alta taxa, capazes de
receber maiores quantidades de carga orgânica por unidade volumétrica, como os
reatores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) ou RAFAs (Reatores Anaeróbios
de Fluxo Ascendente).
Dependendo do tipo de efluente a ser tratado, há risco de emissão de odores
nesses sistemas. Esse risco pode variar dependendo do tipo de efluente a ser tratado,
do controle operacional do sistema e características dos equipamentos utilizados.
O processo anaeróbio converte parte da matéria orgânica em gás carbônico e
metano, por isso também é recomendada a existência de queimadores de gases, já
que esse tipo de gás contribui 21 vezes mais que o gás carbônico para poluir a
camada de ozônio.

 Vantagens
Mecanização reduzida e baixo consumo energético: não é preciso fazer a
injeção de ar no sistema, há geração de menor taxa de lodo residual e, em geral, é
necessária menor área para sua instalação.
Trata efluentes com altas concentrações de substâncias orgânicas.

 Desvantagens
Necessidade de temperatura relativamente alta preferencialmente entre 30º e
35º C para uma boa operação. Efluentes diluídos podem não produzir metano
suficiente para o aquecimento, representando uma limitação no processo.
Lenta taxa de crescimento das bactérias produtoras de metano, por isso
longos períodos são necessários para o início do processo, limitando os ajustes de
acordo com a mudança na carga do efluente, temperatura e outras condições do
ambiente.

3 FOSSAS SÉPTICA.

Fossa séptica se trata de um sistema de tratamento de esgoto sanitário que
ocorre em domicílios, é uma unidade que atua química e fisicamente nos dejetos. Por
ser mais utilizada na zona rural (por não ter tratamento de esgoto), a fossa séptica
atua purificando a água vinda dos vasos sanitários para ser devolvida ao meio
ambiente com o mínimo de impacto ambiental.
Primeiramente, os dejetos vindos dos vasos sanitários são depositados em um
tanque com aproximadamente 30 metros de distância da residência, constituído por
alvenaria, concreto ou outro material que mantenha os aspectos básicos de
segurança, longevidade e resistência; medindo no mínimo 1.250 litros, onde ocorre
um processo de decantação, no qual a parte sólida se deposita no fundo para sofrer
decomposição por bactérias anaeróbicas. Tal tanque contém uma válvula de escape
para que os gases produzidos pelas bactérias no processo de fermentação possam
escapar. Conforme a fossa vai enchendo, o líquido ali contido passa através de um
cano na parte superior da fossa para a parte inferior do segundo tanque, no qual enche
obrigando o líquido a passar por um filtro formado por rochas como cascalho e areia.
Após esse processo de filtração, o líquido é depositado em outro tanque denominado
de sumidouro onde posteriormente é reutilizado ou devolvido ao meio ambiente.
Outros tipos estruturais da fossa séptica ainda incluem mecanismos para adição de
reagentes como o cloro, que atua na eliminação de microrganismos tornando a água
potável. O tamanho dos tanques varia de acordo com a quantidade de indivíduos que
utilizem o esgoto sanitário. O esgoto originário de pias e ralos não deve entrar em
contato direto com os resíduos direcionados com a fossa séptica, pois os materiais
químicos, como os materiais de limpeza por exemplo, interferem no processo de
decomposição, matando as bactérias.
Por contar com vários microrganismos infeciosos, medidas de segurança
devem ser tomadas antes da construção ou instalação da fossa séptica; não deve ser
instalada próximo a poços artesianos, para evitar que vazamentos ou a própria água
que o poço libera, entre em contato com a água de consumo humano, animal e
vegetal. Quando a fossa possui instalação subterrânea, as tampas não devem ser
muito grandes, para minimizar riscos de desabamento. Fossa sépticas mal instaladas
https://www.infoescola.com/meio-ambiente/tratamento-de-esgoto/
https://www.infoescola.com/ecologia/impactos-ambientais/
https://www.infoescola.com/quimica/decantacao/
https://www.infoescola.com/biologia/fermentacao/
https://www.infoescola.com/quimica/filtracao/
https://www.infoescola.com/ecologia/agua-potavel/
https://www.infoescola.com/ecologia/agua-potavel/
https://www.infoescola.com/reino-monera/bacterias/
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ou mal construídas podem ocasionar eventualmente uma grave contaminação
dos lençóis freáticos, introduzindo agentes infecciosos na água de consumo da
região, podendo acarretar em doenças em humanos e animais, além de contaminar
as plantações.
Imagem 07 – Fossa | Filtro | Sumidouro:

Fonte: Google Imagens, 2018.

https://www.infoescola.com/hidrografia/lencol-freatico/
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4 FILTRO ANAEROBICO.

Consistem de tanques com leito de pedras ou outro material suporte para
desenvolvimento de microrganismos. Entre os fenômenos que ocorrem no filtro
anaeróbio temos a retenção por contato com o biofilme, sedimentação forçada de
sólidos de pequenas dimensões, partículas finas e coloidais e ação metabólica dos
microrganismos do biofilme sobre a matéria dissolvida.
São indicados para esgotos com contaminantes predominantemente solúveis,
pois quanto maior a quantidade de contaminantes particulados, os sólidos suspensos,
maior a possibilidade de entupimento. Podem ser construídos com fluxo ascendente,
descendente ou horizontal. A eficiência de redução de DBO (Demanda Biológica de
Oxigênio) pode variar de 40 a 75%, para DQO (Demanda Química de Oxigênio) de 40
a 70%; para sólidos suspensos, de 60 a 90% e para sólidos sedimentáveis, 70% ou
mais.
Os filtros anaeróbios apresentam efluentes clarificados e com baixa
concentração de matéria orgânica. Não consomem energia, removem matéria
orgânica dissolvida, têm baixa produção de lodo, a água tratada presta-se para
disposição no solo, resistem bem às variações de vazão afluente, a construção e
operação são simples, não necessitam de lodo inoculador nem recirculação de lodo.
Entre as desvantagens citam-se a produção de um efluente rico em sais minerais e
risco de entupimento.
A fossa séptica serve como tanque de retenção/sedimentação para
tratamentos preliminares de água e os filtros anaeróbios como redutores de DBO
(Demanda Biológica de Oxigênio), carga orgânica e nutrientes. São equipamentos que
funcionam normalmente sem gasto de energia, por gravidade. O filtro anaeróbio é
uma tecnologia conhecida, eficiente e robusta, capaz de obter reduções substanciais
redução
de DBO (Demanda Biológica de Oxigênio).

Imagem 07 – Filtro Anaeróbico:

Fonte: Naturaltec, 2018.

4.1 Parâmetros construção fossa filtro

Imagem 08 – Parâmetros:

Fonte: Naturaltec, 2018.

Indica-se a sequência fossa, filtro anaeróbio seguido por reator aeróbio para
atender a legislação de tratamento de água e assegurar baixo consumo de energia e
ausência de odores.
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4.2 Capacidades de redução de carga destes equipamentos (%)

O tratamento de água mais simples de alguns tipos de efluentes, como o
doméstico, pode ser feito através de uma fossa séptica que retém os sedimentos e
libera só a água para lançamento no solo.
Imagem 09 – Parâmetros

Fonte: Naturaltec, 2018.
A seguir à sedimentação, gradagem ou filtração, a água estará pronta para o
tratamento de retirada de carga orgânica dissolvida (DBO). O filtro anaeróbio, pelos
baixos custos operacionais e consumo de energia, é posicionado após a fossa, caixa
de gordura, caixa de areia, peneira e/ou gradeamento e antes do reator aeróbio.
Ocorre neste equipamento uma redução grande de DBO/DQO que ajuda tratamentos
subsequentes, normalmente aeróbios para polimento e levar os teores às exigências
legais. A água deve entrar no filtro sem sólidos sedimentáveis e apenas com os
solúveis e as reduções de DBO (Demanda Biológica de Oxigênio) /DQO (Demanda
Química de Oxigênio) se situam na faixa de 75%.

5 LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO.

Em muitas regiões do Brasil não existe tratamento de esgoto adequado,
prejudicando o solo e a saúde de inúmeras famílias. Mas existe uma técnica simples
e eficaz que tem sido implantada em alguns municípios, as chamadas lagoas de
estabilização, que funcionam como estações de tratamento de esgoto doméstico,
onde a estabilização do material orgânico é realizada pela oxidação.
Com o auxílio de processos químicos ou biológicos, a matéria orgânica é
retida e a água é liberada para ser reutilizada. Os principais objetivos das lagoas são
a preservação do meio ambiente e a proteção da saúde, evitando a proliferação de
doenças.
Assim como todos os processos, as lagoas possuem vantagens e
desvantagens. Como vantagens encontra-se a facilidade na instalação, custo
reduzido, manutenção e operação simples e resultado satisfatório. Por outro lado há
uma grande dificuldade em encontrar grandes áreas para sua construção.
Após receberem o tratamento em um dos tipos de lagoas, ocorre o
reaproveitamento da água, com condições sanitárias satisfatórias. A água proveniente
do esgoto é usada para diversas atividades, dentre elas a mais comum é a irrigação.
O reuso da água ajuda a evitar a poluição ambiental e ainda auxilia no cultivo, através
do aproveitamento dos nutrientes presentes nos efluentes.

Imagem 10 – Lagoas de estabilização:

Fonte: Google Imagens, 2018.
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6 SABESP

Como exemplo do tratamento de esgoto, utilizaremos a SABESP (Companhia
de Saneamento Básico do Estado de São Paulo), abaixo segue uma foto de como
funciona a coleta do esgoto:
Imagem 11 – Coleta Sabesp:

Fonte: Sabesp, 2018.
Após a coleta, a SABESP realiza o tratamento deste esgoto coletado, conforme
foto abaixo, em suas fases liquidas e solidas.

Imagem 12 - Fase Liquida:

Fonte: Sabesp, 2018.
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Imagem 13 - Fase Sólida:

Fonte: Sabesp, 2018.

A Sabesp realiza o tratamento destes esgotos de formas diferentes
dependendo do tipo da situação, conforme exemplos abaixo:
Lodo ativo: conforme mostrado acima nas fotos, o tratamento biológico tem
como objetivo o a remoção da matéria orgânica com eficiência de aproximadamente
90%.
Abaixo anexamos fotos do sistema de tratamento em algumas regiões:

Estação de tratamento ABC:

Fonte: Sabesp, 2018.

Estação de tratamento Barueri:

Fonte: Sabesp, 2018.

Estação de tratamento Parque Novo Mundo:

Fonte: Sabesp, 2018.

Estação de tratamento Parque Novo Mundo:

Fonte: Sabesp, 2018.

5 CONCLUSÃO

A falta de tratamento dos esgotos e condições adequadas de saneamento
podem contribuir para a proliferação de inúmeras doenças parasitárias e infecciosas
além da degradação do corpo da água. A disposição adequada dos esgotos é
essencial para a proteção da saúde pública. Aproximadamente, cinquenta tipos de
infecções podem ser transmitidos de uma pessoa doente para uma sadia por
diferentes caminhos, envolvendo os excretas humanos. Os esgotos, ou excretas,
podem contaminar a água, o alimento, os utensílios domésticos, as mãos, o solo ou
ser transportados por moscas, baratas, roedores, provocando novas infecções.
Epidemias de febre tifóide, cólera, disenterias, hepatite infecciosa e inúmeros
casos de verminoses, algumas das doenças que podem ser transmitidas pela
disposição inadequada dos esgotos são responsáveis por elevados índices de
mortalidade em países do terceiro mundo. As crianças são suas vítimas mais
frequentes, uma vez que a associação dessas doenças à subnutrição é, geralmente,
fatal. A elevação da expectativa de vida e a redução da prevalência das verminoses
que, via de regra, não são letais mas desgastam o ser humano, somente podem ser
pretendidas através da correta disposição dos esgotos.
Outra importante razão para tratar os esgotos é a preservação do meio
ambiente. As substâncias presentes nos esgotos exercem ação deletéria nos corpos
de água, a matéria orgânica pode causar a diminuição da concentração de oxigênio
dissolvido provocando a morte de peixes e outros organismos aquáticos,
escurecimento da água e exalação de odores desagradáveis, é possível que os
detergentes presentes nos esgotos provoquem a formação de espumas em locais de
maior turbulência da massa líquida, defensivos agrícolas determinam a morte de
peixes e outros animais. Ainda a possibilidade de eutrofização pela presença de
nutrientes, provocando o crescimento acelerado de algas que conferem odor, gosto e
biotoxinas à água.
Concluímos com nosso trabalho toda a importância do tratamento do esgoto
para vida humana, com todo seu processo eliminando as toxinas maldosas e assim
melhorando a qualidade de vida de milhões de pessoas no mundo e no Brasil.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

As lagoas de estabilização e o reaproveitamento da água. Pensamento verde,
2013. Disponível em < https://www.pensamentoverde.com.br/meio-ambiente/lagoas-
estabilizacao-reaproveitamento-agua/ > Acesso em: 24 out. 2018

Sabeso. Sabesp, 2018. Disponível em <
http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=59 > Aceso em: 27 out.
2018.

Tratamento de águas residuais. Águas públicas do Alentejo, 2018. Disponível em <
https://www.agda.pt/tratamento-de-aguas-residuais.html > Acesso em: 28 out. 2018.

Tratamento Preliminar | Fossa e Filtro Anaeróbio, Naturaltec, 2018. Disponível
em < http://www.naturaltec.com.br/fossa/ > Acesso em: 24 out. 2018.

https://www.pensamentoverde.com.br/meio-ambiente/lagoas-estabilizacao-reaproveitamento-agua/
https://www.pensamentoverde.com.br/meio-ambiente/lagoas-estabilizacao-reaproveitamento-agua/
http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=59
https://www.agda.pt/tratamento-de-aguas-residuais.html
http://www.naturaltec.com.br/fossa/